Naslov UČINAK MIŠJEG CITOMEGALOVIRUSA
NA REMODELIRANJE SUSTAVA
ENDOSOMA FIBROBLASTA U RANOJ
FAZI INFEKCIJE
Naslov (engleski) EFFECT OF EARLY PHASE MOUSE
CYTOMEGALOVIRUS INFECTION ON
REMODELLING ENDOSOMAL SYSTEM
IN FIBROBLASTS
Autor Ljerka Karleuša
Mentor Hana Mahmutefendić Lučin (mentor)
Član povjerenstva Bojan Polić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Andreja Ambriović Ristov (član povjerenstva)
Član povjerenstva Ivica Pavić (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Rijeci Medicinski fakultet (Katedra za fiziologiju, imunologiju i patofiziologiju) Rijeka
Datum i država obrane 2018-02-23, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO Temeljne medicinske znanosti
Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC ) 61 - Medicina
Predmetni sustav (MESH - Medical Subject Headings )
MUROMEGALOVIRUS
CITOMEGALOVIRUSNE INFEKCIJE
Endosomes
Sažetak Cilj istraživanja: U ovom radu cilj je bio razotkriti mehanizam kojim virus preuređuje
sustav endosoma tijekom rane faze infekcije MCMVom. Stoga smo istražili funkciju
proteaza te glavnih endosomalnih putova u inficiranim stanicama, kao i njezin utjecaj
na unutarstanični izražaj Rab i Arf obitelji regulatornih bjelančevina.
Materijal i metode: U istraživanjima smo koristili dvije mišje fibroblastne linije:
primarne mišje embrionalne fibroblaste (MEF) i imortalizirane Balb3T3 stanice te dva
rekombinantna soja virusa: Δm138-MCMV i Δ9-MCMV. Smještaj ispitivanih staničnih
i virusnih bjelančevina pratili smo imunofluorescencijom i konfokalnom
mikroskopijom. Stanične kinetičke parametre smo određivali prvenstveno protočnom
citometrijom (uz korištenjem softwarea izrađenog u suradnji sa Tehničkim fakultetom
Sveučilišta u Rijeci). Promjene u razini izražaja pojedinih biljega različitih staničnih
segmenata određivali smo Western blot analizom. Molekule su praćene bez ili nakon
primijene različitih kemijskih inhibitora.
Rezultati: Za razvoj infekcije MCMVom potreban je funkcionalan sustav staničnih
serinskih proteaza koje djeluju u neutralnom pH, koje uključuju furin.
Funkcionalnim testovima smo pokazali da u ranoj fazi infekcije dolazi do promjena u
brzinama prijenosa transferina, molekula MHC-I i sfingomijelina kroz stanični sustav
endosoma. Njihovo recikliranje je usporeno kao posljedica infekcije, a molekule su
zadržane perinuklearno, u virusnom remodeliranom EPERC odjeljku. Matematičkim
modeliranjem smo pokazali da je u inficiranim stanicama održano brzo recikliranje, a
da je inhibiran izlazak i iz sortirajućih endosoma (SE) i iz endosomalnog
reciklirajućeg odjeljka (ERC), kao i prijenos iz SE u ERC.
Razlog zastoja u izlasku iz SE, kao i iz ERCa je najvjerojatnije posljedica utjecaja
MCMVa na razinu izražaja i aktivnost staničnih regulacijskih bjelančevina Rab i Arf
obitelji (Arf6, Rab35 i Rab22A), što smo pokazali konfokalnom mikroskopijom i
Western blot analizom.
Zaključak: Za normalan razvoj infekcije potrebne su serinske proteaze (npr. furin).
Infekcijom MCMVom dolazi do kočenja izlaska endocitiranog materijala iz SE i ERCa,
što je najvjerojatnije prouzročeno utjecajem MCMVa na regulacijske bjelančevine
Rab i Arf obitelji (Arf6, Rab35 i Rab22A.
Sažetak (engleski) Aim of the study: This study aimed to elucidate mechanisms that rearrange
endosomal system in the early phase of MCMV infection. Therefore, we investigated
the function of cellular proteases and major endosomal routes in infected cells as well
the MCMV influence in the intracellular expression levels of regulatory protein
families Rab and Arf.
Materials and methods: For our experiments, we used murine embryonic fibroblasts
(MEF) and immortalized fibroblast-like Balb3T3 cells and two recombinant MCMV
viruses: Δm138-MCMV and Δ9-MCMV. Intracellular distribution and expression of
endosomal regulatory proteins, endosomal marker proteins, and viral proteins, was
analyzed by immunofluorescence techniques and imaging by confocal microscopy.
Cellular kinetic parameters were determined by flow cytometry (using in-house
developed software, made in collaboration with Faculty of Engineering of the
University of Rijeka). The intracellular expression levels of endosomal markers and
viral proteins were quantified by Western blot. Molecules were followed with or
without the application of different chemical inhibitors.
Results: Functional system of cellular proteases that are active in the neutral pH
environment (including furin), is required for the development of MCMV infection.
Functional assays revealed alteration of the endosomal flow in the early phase of
MCMV infection, as demonstrated by several cargo molecules, including trafficking of
TfR, MHC-I molecules and NBD-sphingomyelin through the cellular endosomal
system. Their recycling was delayed, and cargo molecules were retained in EPERC,
the perinuclear endosomal compartment remodeled by MCMV. The kinetic modeling
revealed that MCMV infection does not affect the rapid recycling route, but inhibits
the egress from sorting endosomes (SE) and endosomal recycling compartment
(ERC) as well as transfer form SE to ERC.
The inhibition of the egress from SEs and the ERC was associated with altered levels
and subcellular distribution of cellular regulatory proteins, most importantly Arf6,
Rab35, and Rab22A (demonstrated by the immunofluorescence imaging and
Western blot analysis).
Conclusion: Serine proteases (i.e. furin) are necessary for the regular development
of infection. MCMV infection causes retention of endocytosed cargo in SEs and the ERC which is associated by redistribution of the small GTPases from Rab and Arf
families (Arf6, Rab35, and Rab22A.
Ključne riječi
sustav endosoma
mišji citomegalovirus
retencijski odjeljak
sklapanje virusnih čestica
Ključne riječi (engleski)
endosomal system
mouse cytomegalovirus
retention compartment
virion assembly
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:184:827739
Studijski program Naziv: Biomedicina Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: poslijediplomski doktorski Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje biomedicine i zdravstvo (dr.sc)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Pristup korisnicima matične ustanove
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2019-01-29 10:52:14